Date post: | 23-Feb-2018 |
Category: |
Documents |
Upload: | isabel-rangel |
View: | 247 times |
Download: | 3 times |
of 91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
1/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
2/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
3/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
4/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
5/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
6/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
7/91
INDI E GENER L
DEDICATORIA
AGRADECIMIENTO
RESUMEN
INDICE GENERAL
INDICE DE TABLAS
INDICE DE FIGURAS
INTRODUCCION
OBJETIVO DE
L
INVESTIGACIN
CAPITULO
FUNDAMENTOS TERICOS
1
Resea Histrica
2 Tecnologa para
la
Produccin de Amonaco
3 Bases Tericas
3 1 Definicin Aplicacin del Amonaco
3 2 Qumica del Amonaco
4 Descripcin del Proceso de produccin de Amonaco
4 1 Hidrodesulfuracin
4 2 Reformacin
4 2 1 Reformacin Primaria
4 2 2 Reformacin Secundaria
4 3 Conversin
4 4 Lavado
Metanacin
4 5 Compresin
Sntesis
4 6 Recuperacin
4 7 Refrigeracin
5
Consideraciones de Diseo del Sistema de Sntesis
5 1 Variables de Diseo Operacin
6 Simulacin de Procesos
v
VI
V l
X
Xl
1
2
3
4
6
7
7
8
1
11
14
14
16 -
17
2
25
28
3
32
33
42
vii
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
8/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
9/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
10/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
11/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
12/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
13/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
14/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
15/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
16/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
17/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
18/91
La
tecnologa utilizada para
la
produccin de amonaco en la planta de
fertilizantes
del
complejo petroqumico El Tablazo es la Girdler-Topsoe. La
tecnologa Girdler
no
disea plantas de amonaco en
su
totalidad, tan solo abarca la
seccin de reformacin de metano. En
la
actualidad, prcticamente se encuentra fuera
del mercado de fabricantes de plantas de amonaco. La tecnologa Topsoe posee
el
diseo completo de plantas de amonaco y son adems uno de los lideres en
la
fabricacin de catalizadores para este tipo de plantas. Estas tecnologas presentan un
requerimiento energtico de aproximadamente 40-45 MMBTUfTMNH
3
.
3. BASES TERICAS
3.1. Definicin
y
aplicacin del Amonaco.
El Amonaco es un compuesto gaseoso de nitrgeno e hidrgeno cuya
formula qumica es
NH
Es un gas incoloro, de olor sumamente penetrante que
si
se
inhala en grandes cantidades puede causar
la
muerte.
Su densidad es ms o menos de unas tres quintas partes de densidad del aire.
Sometido a una fuerte compresin y enfriamiento, se convierte con facilidad en un
lquido con aspecto de agua, sumamente voltil,
y
que
su
punto de ehlllJicin es tan
slo de unos
oC Si
se disminuye la presin rpidamente, el amonaco lquido se
evapora. absorbiendo una gran cantidad de calor, por lo que
se
lo emplea.mu o en la
fabricacin de hielo y en refrigeracin en general.
El amonaco es muy soluble en agua. con la que forma hidrxido de amonio.
Esta solucin acuosa tie de azul
el
papel tornasol y
al
reaccionar con los cidos forma
las sales de amonio. El amonaco casero que se usa para adelgazar
el
agua para limpiar
y lavar es una solucin diluida a la que
se
recurre por ser peligroso
el
uso de
la
solucin concentrada.
7
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
19/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
20/91
La
temperatura de operacin
del
proceso es determinada por las
caractersticas del catalizador. Termodinmicamente una baja temperatura es
ventajosa, pero por razones de cintica esto es para obtener una razonable velocidad
de reaccin conviene usar una alta temperatura.
MOLAR DE NH
3
A DIFERENTES PRESIONES
Temperatura
oC
lATM
3 ATM
100ATM ATM
200
15.3 67.6 80.5 85.8
500 0.129 3.62 10.4 17.6
1000 0.0044 0.13 0.44 0.87
Tabla
Porcentaje de NH3 en el Equilibrio.
El catalizador ms efectivo es aquel que da una velocidad razonable de
conversin de amonaco a la
baja temperatura. Estas consideraciones se aplican
totalmente
al
lecho cataltico.
Como la reaccin de sntesis procede de una elevacin de temperatura,
la reaccin se hace
rpida, pero
el
equilibrio tiende a desfavorecerse
y
la
sintetizacin de amonaco incrementa la velocidad de la reaccin reversible. Para
poder obtener un balance ptimo entre los puntos lmites exigidos por
el
equilibro
termodinmico por la cintica de la reaccin catalizada es necesario mantener un
cuidadoso control de la temperatura a travs
del
lecho cataltico.
Los datos aportados en la tabla antes mencionada son para gases puros, pero
en la prctica, algunas impureZas como
el
metano argn estn presentes, los cuales
reducen el contenido de amonaco en
el
equilibrio,
sin
embargo mantener una relacin
de JN en un rango entre 2,6 a 3,3 no afecta considerablemente
el
equilibrio.
9
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
21/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
22/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
23/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
24/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
25/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
26/91
4 Reformacin secundaria
En
esta etapa del proceso, se obtiene el nitrgeno gaseoso
necesario
para
formar el gas de sntesis.
En
el tope del reformador secundario, el
gas
de proceso se mezcla con aire precalentado en cantidades que se determinan de
acuerdo a los requerimientos
de
nitrgeno. Las reacciones ocurridas son:
H
2
g 02 g N
2
g
H
2
0 g) N
2
g calor
CH
4
g
O2
g
N2
g
H
2
g
N2
g
CO
2
g
calor
CH
4
g
2
g N
2
g 2 H
2
O g N
2
g CO
2
g calor
Como en el lecho
de
este reformador hay catalizador
de
nquel, tambin se
producen las siguientes reacciones:
CH
4
,g
H
2
0 g CO g H
2
g
ca
g
H20
g
CO
2
g
H2
g
calor
Endotrmica)
E x o t m i 4 ~ a
)
A la salida del reformador secundario, el gas est aproximadamente a una temperatura
de 960 oC
y contiene tan slo
0,3 de
metano concentracin
molar en base
seca).
6
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
27/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
28/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
29/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
30/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
31/91
RNH
z
COz RNHCOO H
3RNH
z
O
z
HzO
H
3
-
2RNH
3
RNHCOO
MEA
T
Sistema
1
1
Reactivacin
MEA
Gas de Proceso
0 7
Metanador
FIGURA 1.4. Sistema de Lavado y Metanacin.
Es de hacer notar que la absorcin de COz en MEA se favorece a bajas
temperaturas por
lo
que es necesario que la solucin de MEA que entra a la
absorbedora sea previamente enfriada. El gas purificado de dixido de carbono
COz
sale por el tope de la torre hacia el separador D-6 donde se elimina cualquier resto de
solucin de MEA que haya sido arrastrada por l. Luego se enva el gas de proceso
hacia el Metanador D-7 donde entra con la siguiente composicin de disefio:
21
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
32/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
33/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
34/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
35/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
36/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
37/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
38/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
39/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
40/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
41/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
42/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
43/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
44/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
45/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
46/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
47/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
48/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
49/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
50/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
51/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
52/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
53/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
54/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
55/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
56/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
57/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
58/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
59/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
60/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
61/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
62/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
63/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
64/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
65/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
66/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
67/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
68/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
69/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
70/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
71/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
72/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
73/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
74/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
75/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
76/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
77/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
78/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
79/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
80/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
81/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
82/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
83/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
84/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
85/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
86/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
87/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
88/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
89/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
90/91
7/24/2019 proceso productivo (amoniaco)
91/91